Тензорезистивный акселерометр Советский патент 1979 года по МПК G01P15/08 

Изобретение относится к области измерения л и контроля параметров движения и может быть использовано для измерения ударных ускорений. Известен акселерометр с тензорезистивными полупроводниковыми преобразователями, наклеенными на деформируемый упругий элемент в виде консольной балки 1). Недостатками такого акселерометра являются его низкие прочность и собственная частота для измерения ударных ускорений большой амплитуды и длительности импульса в десятки-сотчи микросекунд. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тензорезистивный акселерометр, содержащий подпружиненную инерционную массу и деформируемый упругий элемент с тензоэлементами 2, Однако указанный акселерометр обладает низкой устойчивостью к ударным и вибрационным ускорениям, а также низкой собственной частотой Целью изобретения является повышение устой чивости к ударным и вибрационным ускорениям и увеличение собственной частоты, Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве упругий элемент выполнен в виде кольца трапецеида;1ьного сечения, причем большее основание трапеции, являющееся образующей наружной поверхности кольца, меньше высоты трапеции. На чертеже изображена схема предлагаемого акселерометра. Инерционная масса 1 и деф1 рмируемый упругий элемент 2 с закрепленными на нем тензоэлементами 3 поджаты при помощи тарельчатой пружины 4 н винта 5 к объекту испытаний 6. Упругий кольцевой элемент опирается своими двумя кромками в кольцевые диски 7. Подключение в электрическую цепь осуществляется с помощью вьшодов 8, Герметик 9 закрывает тензоэлементы, а втулка 10 центрирует крепежный винт 5. Упругий элемент 2 выполнен в виде кольца трапецеидального сечения, у которого наружная поверхность образована большим основанием трапеции, а высота трапеции больше основания, Акселерометр работает следующим образом. Инерционная масса 1 1юд воздействием ускорения дeфopIvfflpyeт упругий элемент 2, а вместе с ним н рабочие тензоэлементы, расшложогные на наружной поверхности упругого элеменга. При этом два темзоэлеменга 3, расположенные на внутренней поверхности упругого элемента и сое;р1ненные по мосторой схеме, не испытьшают деформации согласио принципу локальности напряжений Сен-Венана и являются компенсационными. Такое вьптопнение, акселерометра позволяет повысить его устойчивость к ударным и вибрационным ускорениям, а также увеличить его собственную частоту. Формула изoбpeteния Тензорезистнвный акселерометр, содержащий подпружиненную инерциойную массу и деформируемью упругий элемент с тензоэлементами, о тличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости к ударным и вибрационным ускорениям и увеличения собственной частоты, упругий элемент выполнен в виде кольца трапецеидального сечения, причем большее основание трапеции, являющееся образующей наруж1юй поверхности кольца, меньше высоть трапеции. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3304787, кл. 73-517, 1968. 2.Нуберт Г. П. Измерительные преобразователи неэлектрических величин. Л., Энергия, 1970, с. 140-141.